La construcción y habitabilidad de viviendas consumen el 40% de la energía total, con un 63% de ese consumo desperdiciado. Investigadores buscan materiales y diseños que permitan a los edificios actuar como «pilas gigantes», almacenando y liberando energía según sea necesario. Desde cemento «superfrío» que refleja el calor hasta hormigón con biominerales que captura CO₂, las innovaciones son prometedoras, pero su implementación a gran escala enfrenta desafíos económicos y estructurales.
¿Edificios del futuro? La ciencia busca transformar nuestras casas en «pilas gigantes» de energía
El consumo energético de los hogares es un tema que nos toca el bolsillo y el planeta. Un dato que debería hacernos reflexionar: “El 40% del consumo de energía se destina a la vivienda: a la construcción y a su habitabilidad”. La frase, que nos pone los pelos de punta, es de Luis A. Pérez-Maqueda, profesor del Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS). Pero la cosa no termina ahí, porque aproximadamente el 63% de esta energía se desperdicia. ¿Estamos ante un despilfarro monumental?
La imperiosa necesidad de la construcción sostenible
La búsqueda de edificaciones sostenibles se presenta como una necesidad urgente. En un mundo donde los recursos escasean y la conciencia ambiental crece, el sector de la construcción tiene una deuda pendiente. Se investiga mucho, sí, pero ¿cuánto de esto se aplica realmente? La ciencia está detrás de edificios que puedan almacenar y liberar energía inteligentemente, casi como si fueran seres vivos autorregulados.
Tras la etapa de construcción, la mitad del consumo energético de una vivienda se va en mantener un clima confortable. Ahí es donde la cosa se pone interesante. Según Rhythm Osan, investigador de la Universidad de Drexel, el desafío mayor está en paredes, ventanas y techos. El equipo de Pérez-Maqueda en el ICMS busca convertir los edificios en enormes baterías que capturen el calor y lo entreguen cuando sea necesario. «Almacenarlo como estrategia es muy interesante en procesos de edificación e industriales. Las baterías son costosas y requieren materiales o elementos estratégicos difíciles de conseguir mientras que almacenar calor es más económico”, asegura el investigador.
Cemento «superfrío» y otras innovaciones que desafían lo convencional
Fengyin Du, de la Universidad del Sureste (Nanjing, China), desarrolló un «cemento superfrío» que incluye cristales de ettringita. Este material «funciona como un espejo y un radiador», reflejando la luz solar y enviando calor al exterior, lo que reduce la temperatura interior hasta 5,4 grados. Una idea brillante, sin dudas, pero ¿es suficiente?
Las investigaciones del ICMS van un paso más allá, explorando el almacenamiento de calor en rangos variados de temperaturas, utilizando cambios de fase. La idea es aprovechar los procesos físicos y químicos para capturar y liberar calor según la necesidad. Estos compuestos ya están llegando al mercado, incorporándose a materiales de construcción para regular la temperatura. Pero la pregunta clave es: ¿cuánto tiempo durará esta tecnología? ¿Cuántos ciclos de carga y descarga puede soportar antes de perder eficacia?
Amir Farnam, de la Universidad de Drexel, se inspira en la naturaleza para sus investigaciones. Observa cómo el cuerpo humano y las orejas de elefantes regulan la temperatura para replicar esos mecanismos en materiales de construcción. Una idea prometedora es el hormigón que se autorrepara gracias a la incorporación de bacterias o polímeros.
¿Es el cemento el enemigo?
No podemos negar que la fabricación de cemento es una fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero. Se le atribuye hasta el 9% de las emisiones globales. Científicos de la Universidad de Pensilvania están trabajando en un hormigón con biominerales que captura más CO₂ que las mezclas convencionales y reduce la cantidad de cemento necesaria.
A pesar de todas estas investigaciones, ¿por qué no vemos una adopción masiva de estas tecnologías? Pérez-Maqueda señala varios obstáculos: el aumento del costo de la vivienda, la necesidad de materiales de construcción duraderos (al menos 20 años) y la falta de espacio en las viviendas actuales. “Incrementar el coste de la vivienda en la situación actual es complejo. También hay que tener en cuenta los ciclos, ya que un material de construcción debe funcionar, al menos, 20 años. Los criterios económicos son importantes. Además, es una cuestión de espacio. Vivimos en pisos con los metros cuadrados contados”, asegura.
Sin embargo, el investigador se muestra optimista, recordando el caso de las placas solares, que hoy son cada vez más comunes. “Hace falta tiempo. Se van implementando soluciones. El coste energético es cada vez es más elevado y cualquier alternativa que reduzca la factura y el tiempo de amortización de las inversiones ayuda”, concluye.
La pregunta que queda flotando en el aire es si estas innovaciones lograrán superar los obstáculos y transformar la forma en que construimos y habitamos nuestros hogares. El tiempo, como siempre, tendrá la última palabra.
